Пасля адпалу, нармалізацыі, загартоўкі, адпуску і мадыфікацыі паверхні, коўка можа прывесці да дэфармацыі, выкліканай тэрмічнай апрацоўкай.
Першапрычынай дэфармацыі з'яўляецца ўнутранае напружанне пакоўкі падчас тэрмічнай апрацоўкі, гэта значыць унутранае напружанне пакоўкі пасля тэрмічнай апрацоўкі застаецца з-за розніцы тэмператур паміж унутранай і звонку, а таксама розніцы ў пераўтварэнні структуры.
Калі гэта напружанне перавышае мяжу цякучасці сталі ў пэўны момант падчас тэрмічнай апрацоўкі, гэта прывядзе да дэфармацыі пакоўкі.
Унутраныя напружанні, якія ўзнікаюць у працэсе тэрмічнай апрацоўкі, уключаюць тэрмічныя напружанні і напружанні фазавага пераходу.
1. Тэрмічнае напружанне
Пры награванні і астуджэнні пакоўкі назіраюцца з'явы цеплавога пашырэння і халоднага сціскання. Калі паверхня і стрыжань пакоўкі награваюцца або астуджаюцца з рознай хуткасцю, у выніку чаго ўзнікае розніца тэмператур, пашырэнне або сцісканне аб'ёму таксама адрозніваецца ад пашырэння або сціскання паверхні і стрыжня. Унутранае напружанне, выкліканае рознымі зменамі аб'ёму з-за розніцы тэмператур, называецца цеплавым напружаннем.
У працэсе тэрмічнай апрацоўкі тэрмічнае напружанне пакоўкі ў асноўным праяўляецца наступным чынам: пры награванні пакоўкі тэмпература паверхні павышаецца хутчэй, чым тэмпература ядра, тэмпература паверхні высокая і пашыраецца, тэмпература ядра нізкая і не пашыраецца, пры гэтым узнікаюць павярхоўнае напружанне сціску і напружанне расцяжэння ядра.
Пасля дыятэрміі тэмпература ядра павышаецца, і паковка пашыраецца. У гэты момант паковка дэманструе пашырэнне аб'ёму.
Астуджэнне дэталі: паверхня астуджаецца хутчэй, чым стрыжань, і паверхня мае ўсаджванне. Падвышаная тэмпература цэнтра прадухіляе ўсаджванне. На паверхні ў цэнтры ўзнікаюць расцяжныя напружанні. Пры астуджэнні да пэўнай тэмпературы паверхня перастае сціскацца. Астуджаная паверхня перастае сціскацца, і стрыжань астуджаецца з-за працяглага сціскання. Паверхня падвяргаецца сціскальным напружанням. У той жа час у цэнтры адбываецца расцяжное напружанне. Пасля астуджэння ў штампоўцы ўсё яшчэ захоўваецца расцяжэнне, якое называецца рэшткавым напружаннем.
2. Напружанне змены фазы
У працэсе тэрмічнай апрацоўкі маса і аб'ём пакоўка павінны змяняцца, таму што маса і аб'ём розных канструкцый розныя.
З-за розніцы тэмператур паміж паверхняй і ядром коўкі трансфармацыя тканіны паміж паверхняй і ядром не адбываецца своечасова, таму ўнутранае напружанне будзе ўзнікаць, калі ўнутраная і знешняя маса і аб'ём зменяцца рознымі.
Гэты від унутранага напружання, выкліканага розніцай у трансфармацыі тканін, называецца фазавым зменным стрэсам.
Масавыя аб'ёмы асноўных структур у сталі павялічваюцца ў парадку аўстэніту, перліту, састэніту, траастыту, гіпабейніту, адпушчанага мартэнсіту і мартэнсіту.
Напрыклад, пры загартоўцы і хуткім астуджэнні пакаўкі павярхоўны пласт ператвараецца з аўстэніту ў мартэнсіт, і аб'ём пашыраецца, але сэрца пакаўкі ўсё яшчэ знаходзіцца ў стане аўстэніту, што перашкаджае пашырэнню павярхоўнага пласта. У выніку сэрца пакаўкі падвяргаецца расцяжэнню, а павярхоўны пласт — сцісканню.
Калі яно працягвае астываць, тэмпература паверхні падае, і яно больш не пашыраецца, але аб'ём сэрца працягвае павялічвацца, паколькі яно ператвараецца ў мартэнсіт, таму паверхня перашкаджае гэтаму, таму сэрца падвяргаецца сціскальнаму напружанню, а паверхня — расцяжэнню.
Пасля астывання вузла гэта напружанне застанецца ўнутры пакоўкі і стане рэшткавым напружаннем.
Такім чынам, падчас працэсу загартоўкі і астуджэння тэрмічнае напружанне і напружанне фазавага пераходу процілеглыя, і два напружанні, якія застаюцца ў пакоўцы, таксама процілеглыя.
Камбінаванае напружанне цеплавога напружання і напружання фазавага пераходу называецца ўнутраным напружаннем гашэння.
Калі рэшткавае ўнутранае напружанне ў коўцы перавышае мяжу цякучасці сталі, нарыхтоўка будзе дэфармавацца пластычна, што прывядзе да дэфармацыі коўкі.
(ад: 168 поковак нета)
Час публікацыі: 29 мая 2020 г.